背景及概述
4-氨基-2-氰基吡啶(CAS:98139-15-2,分子量119.12),別名4-氨基吡啶-2-甲腈,是吡啶環(huán)同時(shí)連有4位伯氨基、2位氰基的雙官能團(tuán)精細(xì)雜環(huán)中間體,為新藥研發(fā)、農(nóng)藥創(chuàng)制與有機(jī)光電材料領(lǐng)域關(guān)鍵合成砌塊。4-氨基-2-氰基吡啶為白色至類白色結(jié)晶粉末,微溶于冷水,易溶于DMF、二氯甲烷、乙醇等極性有機(jī)溶劑,常溫密閉避光儲(chǔ)存,受潮不易水解,理化穩(wěn)定性優(yōu)異。
化學(xué)特性及應(yīng)用
4-氨基-2-氰基吡啶分子內(nèi)氨基與氰基具備差異化反應(yīng)活性,4位可發(fā)生重氮化、?;?、縮合、鹵代反應(yīng);2位能水解成羧酸、酰胺,還可環(huán)合構(gòu)建嘧啶、三唑、咪唑稠環(huán),是搭建多氮雜環(huán)藥物骨架的核心原料。
4-氨基-2-氰基吡啶是中樞神經(jīng)、抗感染藥物關(guān)鍵中間體,用于制備代謝型谷氨酸受體拮抗劑、抗癲癇、抗菌原料藥,依托雙官能團(tuán)修飾吡啶母核,改造藥物脂溶性與靶點(diǎn)結(jié)合能力;在抗腫瘤候選藥合成中,通過氰基環(huán)合生成稠雜環(huán)藥效基團(tuán),是靶向小分子篩選常用起始物料。4-氨基-2-氰基吡啶用于合成吡啶類殺菌劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,經(jīng)氨基烷基化、氰基閉環(huán)得到高效雜環(huán)農(nóng)藥,兼具低毒、高選擇性優(yōu)勢(shì)。也用于有機(jī)發(fā)光材料、染料中間體,氰基共軛結(jié)構(gòu)可調(diào)控有機(jī)光電分子能級(jí),用于OLED功能單體合成。
合成
采用鈀催化氰基取代工藝制備4-氨基-2-氰基吡啶[1],以2-氯-4-氨基吡啶為起始原料,氰化鋅作氰源,四三苯基膦鈀為催化劑,DMF介質(zhì)140~145℃密閉反應(yīng),后經(jīng)萃取、柱層析提純;另有吡啶氮氧化-硝化還原路線,適配小批量實(shí)驗(yàn)室制備,優(yōu)化后工藝收率可達(dá)75%以上。

圖1 4-氨基-2-氰基吡啶合成反應(yīng)式
4-氨基-2-氰基吡啶屬于低毒刺激性化學(xué)品,吸入粉塵、皮膚接觸會(huì)引發(fā)過敏與呼吸道不適,操作需佩戴防塵面罩與耐酸堿手套;廢液含微量氰化物殘基,需經(jīng)次氯酸鈉破氰無害化處理,嚴(yán)禁直接排放。
參考文獻(xiàn)
[1]ABBOTT LABORATORIES.Patent: WO2004/76424 A1, 2004 ;Location in patent: Page 131 ;